一種地質(zhì)聚合物干粉材料及制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開的是一種地質(zhì)聚合物干粉材料及其制備方法，主要成份為磨細(xì)的高爐礦渣、粉煤灰和固體水玻璃粉。以質(zhì)量分?jǐn)?shù)計，將0-40份粉煤灰與60-100份磨細(xì)高爐礦渣混合均勻，與固體水玻璃粉按照質(zhì)量比10∶（1-3）均勻混合后裝袋密封即為成品。該材料使用時加入適量的水，控制水固比0.20-0.25，攪拌均勻后即可使用。本發(fā)明的優(yōu)點：（1）本發(fā)明地質(zhì)聚合物干粉材料制備工藝簡單，成本低、能耗低、綠色無污染。（2）本發(fā)明采用工業(yè)廢渣作為主要原料，在世界各地分布廣泛，低廉易得。（3）本發(fā)明材料可應(yīng)用于建筑工程、道路工程、海港工程、軍事工程。
【專利說明】一種地質(zhì)聚合物干粉材料及制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】:
[0001]本發(fā)明涉及的是單組份地質(zhì)聚合物干粉材料領(lǐng)域，可廣泛應(yīng)用膠凝材料、混凝土以及工程搶修等領(lǐng)域；具體是一種地質(zhì)聚合物干粉材料及制備方法。
【背景技術(shù)】:
[0002]膠凝材料一般指粉體經(jīng)過與水拌合，具有一定的膠凝性，經(jīng)過一定的時間后，會發(fā)生凝結(jié)或者固化的材料。例如，水泥就是目前使用范圍和使用量最大的一類膠凝材料。地質(zhì)聚合物材料是一種堿激發(fā)膠凝材料，但大多數(shù)堿激發(fā)地質(zhì)聚合物采用水玻璃作為激發(fā)劑，使用過程中不便于運輸和儲存。為此，制備單組份地質(zhì)聚合物干粉材料，使用中只需要加水就可使用，使用和儲存更加方便。因而，本發(fā)明具有非常重要的意義。
[0003]20世紀(jì)70年代末，法國的J.Davidovits首先提出地質(zhì)聚合物材料的概念。該材料具有比高分子材料高的硬度、熱穩(wěn)定性和抗氧化能力，但韌性不及有機聚合物；與陶瓷材料相比，地聚合物材料的結(jié)構(gòu)是以環(huán)狀鏈構(gòu)成的連續(xù)三維網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架，有“類晶態(tài)”和玻璃態(tài)兩種結(jié)構(gòu)，不存在完全的晶體和晶界，材料的各項性能來自于[一Si一O一Al一O一]n骨架，地聚合物材料的性能與陶瓷類似但不需要燒結(jié)成型。與水泥材料相比，地聚合物材料的聚合程度較高，反應(yīng)后具有氧化物三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，在高溫下亦能保持網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)完整，因而地聚合物材料具有比水泥更高的強度、硬度、韌性、耐水性、高溫穩(wěn)定性和抗凍性。
[0004]正是因為地質(zhì)聚合物材料具有早期高強度，抗腐蝕性好、抗凍性好以及常溫下反應(yīng)固化的特點，可以將其應(yīng)用于工程修補材料和現(xiàn)場澆筑的民用和工業(yè)建筑，但需要解決的關(guān)鍵問題是地質(zhì)聚合物材料的凝結(jié)時間及硬化后產(chǎn)生的泛堿問題；經(jīng)過多次摸索實驗，本發(fā)明通過調(diào)節(jié)粉煤灰與磨細(xì)高爐礦渣的比例、固體水玻璃和水的摻入量，使其獲得合適的凝結(jié)固化時間，增加了材料強度的可控性，同時也極大提高了材料的利用率，降低了生產(chǎn)成本。

【發(fā)明內(nèi)容】
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[0005]本發(fā)明為了克服傳統(tǒng)膠凝材料的一些固有的缺陷，如生產(chǎn)工藝復(fù)雜，高能耗、高污染、高耗水等特點，本發(fā)明采用工業(yè)廢渣作為主要原料，通過摻加固體水玻璃進行激發(fā)和增強，獲得了早期高強度，抗腐蝕性好、抗凍性好的地質(zhì)聚合物干粉材料。提供一種地質(zhì)聚合物干粉材料及制備方法。
[0006]本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下:
[0007]1.一種地質(zhì)聚合物干粉材料由磨細(xì)高爐礦渣粉體、粉煤灰混合粉體SI和固體水玻璃粉S2為原料混合而成。
[0008]所述SI為工業(yè)固體廢棄物，組分按質(zhì)量份數(shù),按100份計，配比如下:
[0009]磨細(xì)高爐礦渣粉體:60-100份；
[0010]粉煤灰:0-40份。
[0011]所述S2為模數(shù)為1.8-2.0的工業(yè)鉀水玻璃或鈉水玻璃經(jīng)過噴霧干燥而成的固體粉末，其細(xì)度大于60目，含水量小于質(zhì)量百分?jǐn)?shù)25%。
[0012]SI與S2組分質(zhì)量配比為:
[0013]SI: S2=10: 1-3。
[0014]2.上述的一種地質(zhì)聚合物干粉材料的制備方法及使用方法如下:
[0015]I)地質(zhì)聚合物干粉材料的制備方法及使用方法如下:
[0016]將磨細(xì)高爐礦渣粉體、粉煤灰混合粉體SI與模數(shù)為1.8-2.0的固體水玻璃S2粉按質(zhì)量配比為:S1: S2=10: 1-3比例混合，在干粉攪拌機中攪拌均化30分鐘后，包裝、密封后即可。
[0017]2)該地質(zhì)聚合物干粉使用方法如下:
[0018]按照水固重量比0.20-0.25稱量水，將水與地質(zhì)聚合物干粉混合均勻，攪拌后即
可應(yīng)用。
[0019]本發(fā)明的優(yōu)點:
[0020]( I)本發(fā)明地質(zhì)聚合物干粉材料制備工藝簡單，容易儲存、成本低、能耗低、綠色無污染。
[0021](2)本發(fā)明采用工業(yè)廢渣作為主要原料，在世界各地分布廣泛，低廉易得。通過摻加固體水玻璃進行激發(fā)和增強，獲得了早期高強度，抗腐蝕性好、抗凍性好的地質(zhì)聚合物干粉材料。
[0022](3)由于磨細(xì)高爐礦渣與固體水玻璃的反應(yīng)速度較快；通過調(diào)節(jié)礦渣與粉煤灰的比例、固體水玻璃粉的比例以及水的比例可以延長凝結(jié)固化時間。
【具體實施方式】
[0023]下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步描述。
[0024]根據(jù)不同用途，下面是本發(fā)明的具體實施實例如下:
[0025]實施例1
[0026]本配比材料可用于道路修補材料。
[0027]原料配比:
[0028]地質(zhì)聚合物干粉材料配比如下(按質(zhì)量分?jǐn)?shù)):
[0029]SI組分:磨細(xì)高爐礦渣:100份；
[0030]S2組分:固體水玻璃:20份。
[0031]其中，SI: S2=10: 2
[0032]具體的制備方法和使用如下:
[0033](I)將礦渣、模數(shù)為1.8的固體鉀水玻璃粉按合適比例混合，在干粉攪拌機中攪拌均化30分鐘后，包裝待用。
[0034](2)使用時按照水固比為0.25加水，經(jīng)攪拌后即可施工應(yīng)用。
[0035]實施例2
[0036]本配比材料可用于工程搶修。
[0037]原料配比:
[0038]地質(zhì)聚合物干粉材料配比如下(按質(zhì)量分?jǐn)?shù)):
[0039]SI組分:磨細(xì)高爐礦渣:90份，粉煤灰10份；[0040]S2組分:固體水玻璃:30份。
[0041]其中，SI: S2=10: 3
[0042]具體的制備方法和使用如下:
[0043](I)將礦渣、粉煤灰、模數(shù)為1.9的固體鈉水玻璃粉按合適比例混合，在干粉攪拌機中攪拌均化30分鐘后，包裝待用。
[0044](2)使用時按照水固比為0.20加水，經(jīng)攪拌后即可施工應(yīng)用。
[0045]實施例3
[0046]本配比材料可用于制備混凝土材料。
[0047]原料配比:
[0048]地質(zhì)聚合物干粉材料配比如下(按質(zhì)量分?jǐn)?shù)):
[0049]SI組分:磨細(xì)高爐礦渣:60份，粉煤灰40份；
[0050]S2組分:固體水玻璃:10份。
[0051]其中，SI: S2=10: I
[0052]具體的制備方法和使用如下:
[0053](I)將礦渣、粉煤灰、 模數(shù)為2.0的固體鉀水玻璃粉按合適比例混合，在干粉攪拌機中攪拌均化30分鐘后，包裝待用。
[0054](2)使用時按照水固比為0.20加水,經(jīng)攪拌后即可施工應(yīng)用。
【權(quán)利要求】
1.一種地質(zhì)聚合物干粉材料，其特征在于:由磨細(xì)高爐礦渣粉體、粉煤灰混合粉體Si和固體水玻璃粉S2為原料混合而成， 所述SI為工業(yè)固體廢棄物，組分按質(zhì)量份數(shù)，按100份計，配比如下: 磨細(xì)高爐礦渣粉體:60-100份； 粉煤灰:0-40份； 所述S2為模數(shù)為1.8-2.0的工業(yè)鉀水玻璃或鈉水玻璃經(jīng)過噴霧干燥而成的固體粉末，其細(xì)度大于60目，含水量小于質(zhì)量百分?jǐn)?shù)25% ； SI與S2組分質(zhì)量配比為:
SI: S2=10: 1-3。
2.如權(quán)利要求1所述的一種地質(zhì)聚合物干粉材料的制備方法及使用方法，其特征在于， 1)地質(zhì)聚合物干粉 材料的制備方法及使用方法如下: 將磨細(xì)高爐礦渣粉體、粉煤灰混合粉體SI與模數(shù)為1.8-2.0的固體水玻璃S2粉按質(zhì)量配比為:SI: S2=10: 1-3比例混合，在干粉攪拌機中攪拌均化30分鐘后，包裝、密封后即可。 2)該地質(zhì)聚合物干粉使用方法如下: 按照水固重量比0.20-0.25稱量水，將水與地質(zhì)聚合物干粉混合均勻，攪拌后即可應(yīng)用。
【文檔編號】C04B7/38GK103570259SQ201310351050
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年8月13日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月13日
【發(fā)明者】崔學(xué)民, 高福欣, 莫炳輝, 賀艷, 匡丕樁, 劉樂平 申請人:廣西大學(xué), 廣西新晶科技有限公司